(57)【要約】【課題】高寸法精度のセラミック配線基板と樹脂配線基板で確実に接合でき、電気的断線がなく安価で低導通抵抗の複合配線基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１の配線パターン１４とビアホール１３を有し予め焼成して平面方向の焼成収縮を抑制、厚み方向に焼成収縮させたセラミック配線基板１１と、第２の配線パターン１６とビアホール１７を有し接続パッド１８を表面に露出する樹脂配線基板１２を接合してなる複合配線基板１０であって、セラミック配線基板１１の第１のビアホール１３、及び／又は第１のビアホール１３に接続する第１の配線パターン１４に接続して金属バンプ１５を有し、これと接続パッド１８が接続されてセラミック配線基板１１と樹脂配線基板１２が電気的に接続され、しかも、樹脂配線基板１２に、電子部品１９を樹脂配線基板１２で囲繞するキャビティ部２０を形成するための貫通孔からなる切り欠き部２１を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線パターンとビアホールを有し予め焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させて形成されたセラミック配線基板の片面又は両面と、第２の配線パターンとビアホールを有し該第２のビアホールと接続する接続パッドを表面に露出して有する樹脂配線基板を接合してなる複合配線基板であって、
前記セラミック配線基板の表面に露出する前記第１のビアホール、及び／又は該第１のビアホールに接続する前記第１の配線パターンに接続して金属バンプを有し、該金属バンプと前記接続パッドが接続されて前記セラミック配線基板と前記樹脂配線基板が電気的に接続され、しかも、前記樹脂配線基板に、電子部品を前記セラミック配線基板上に載置し前記樹脂配線基板で囲繞するキャビティ部を形成するための貫通孔からなる切り欠き部を有することを特徴とする複合配線基板。
【請求項２】
請求項１記載の複合配線基板において、前記セラミック配線基板がＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラスとＡｌ２Ｏ３からなり８００〜１１００℃の焼成温度で焼結できる低温焼成基板であることを特徴とする複合配線基板。
【請求項３】
第１の配線パターンとビアホールを設けるセラミック配線基板と第２の配線パターンとビアホールを設ける樹脂配線基板を接合して形成する複合配線基板の製造方法において、
前記セラミック配線基板を、セラミックグリーンシートの複数枚を積層する積層体の上下面に前記セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないセラミックからなる拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧で前記セラミックグリーンシートの焼成温度で焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させた後、前記拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して形成する工程と、
前記セラミック配線基板の前記樹脂配線基板との接合面となる側の前記第１のビアホールの先端部、及び／又は該第１のビアホールと接続する前記第１の配線パターン上に金属導体ペーストを印刷し、焼成して金属バンプを形成する工程と、
前記樹脂配線基板を、Ｃｕ箔付き樹脂基材を用いて表面に前記第２のビアホールと接続する接続パッドを形成すると共に、前記樹脂配線基板の所望の位置を切断して貫通孔からなる切り欠き部を形成する工程と、
前記セラミック配線基板と前記樹脂配線基板を重ね合わせて前記金属バンプと前記接続パッドを接続させると共に、前記セラミック配線基板と前記樹脂配線基板を間に接着樹脂を介して加熱して接合する工程を有することを特徴とする複合配線基板の製造方法。
【請求項４】
第１の配線パターンとビアホールを設けるセラミック配線基板と第２の配線パターンとビアホールを設ける樹脂配線基板を接合して形成する複合配線基板の製造方法において、
前記セラミック配線基板を、セラミックグリーンシートの複数枚を積層する積層体の上下面に前記セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないセラミックからなる拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧で前記セラミックグリーンシートの焼成温度で焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させた後、前記拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して形成する工程と、
前記樹脂配線基板との接合面となる側の前記セラミック配線基板の前記第１のビアホールの先端部、及び／又は該第１のビアホールと接続する前記第１の配線パターンの所定位置上に金属バンプを形成するために、前記セラミック配線基板の前記接合面となる面上に、前記所定位置に対応する位置に設けた貫通孔に金属導体ペーストを充填した前記拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧で前記セラミックグリーンシートの焼成温度で焼成した後、前記拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して前記金属バンプを形成する工程と、
前記樹脂配線基板を、Ｃｕ箔付き樹脂基材を用いて表面に前記第２のビアホールと接続する接続パッドを形成すると共に、前記樹脂配線基板の所望の位置を切断して貫通孔からなる切り欠き部を形成する工程と、
前記セラミック配線基板と前記樹脂配線基板を重ね合わせて前記金属バンプと前記接続パッドを接続させると共に、前記セラミック配線基板と前記樹脂配線基板を間に接着樹脂を介して加熱して接合する工程を有することを特徴とする複合配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して形成されるセラミック配線基板と、Ｃｕ箔付き樹脂基材から形成される樹脂配線基板を接合して形成する複合配線基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来の複合配線基板５０は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成してなるセラミック配線基板５１と、１又は複数枚の樹脂基材からなる樹脂配線基板５２がプリプレグ５３等で接合されて形成されている。この複合配線基板５０に用いられるセラミック配線基板５１は、セラミックグリーンシートに孔を穿設し金属導体ペーストを充填する第１のビアホール５４と、セラミックグリーンシートの表面に金属導体ペーストで印刷する第１の配線パターン５５を有する複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成して形成されている。また、樹脂配線基板５２は、Ｃｕ箔付き樹脂基材に孔が穿設され、あるいはＣｕ箔をエッチングしてパターンが形成され、無電界Ｃｕめっき及び電界Ｃｕめっきが施されることで、第２のビアホール５６や第２の配線パターン５７等を有し、１又複数枚をプリプレグ５３等で接合するようにして形成されている。そして、セラミック配線基板５１と樹脂配線基板５２が接合されて電気的に導通状態にされた複合配線基板５０の樹脂配線基板５２の上面には、コンデンサや、半導体素子等の電子部品５８が実装される。
【０００３】
複合配線基板は、セラミック配線基板と樹脂配線基板をプリプレグを介して接合する時に、両基板を電気的に導通状態とするために、プリプレグに形成されるビアホールを介して行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、複合配線基板は、セラミック配線基板と樹脂配線基板を絶縁体層を介して接合する時に、両基板を電気的に導通状態とするために、絶縁体層を貫通して対向する配線パターン間を接続する導電性樹脂バンプを介して行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
セラミック配線基板は、セラミックグリーンシートの複数枚を積層し、加圧しながら焼成して平面方向（Ｘ、Ｙ方向）の焼成収縮を抑制し、厚み方向（Ｚ方向）に焼成収縮させて形成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１４２８６７号公報
【特許文献２】
特開平１０−９３２４０号公報
【特許文献３】
特開平５−５０３４９８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の複合多層配線基板及びその製造方法は、次のような問題がある。
（１）セラミック配線基板は、通常、複数枚のセラミックグリーンシートを積層して焼成して形成しているが、焼成時にセラミックの平面方向の焼成収縮によって寸法バラツキや、反りが発生し、樹脂配線基板との接合において、接合位置がずれて電気的断線が発生する場合がある。
（２）セラミック配線基板を複数枚のセラミックグリーンシートの積層体の上下面に平面方向の焼成収縮を抑制できる拘束グリーンシートを積層して加圧しながら、又は無加圧で焼成して形成するとき時に、表面に電子部品を搭載するためのキャビティ用の凹部を有して形成する場合には、加圧時に凹部のセラミックグリーンシートに加圧力がかからなかったり、無加圧であっても凹部に拘束グリーンシートを配置するのが難しかったりするので、セラミック配線基板に変形が発生し、平面方向の焼成収縮を抑制してキャビティ部付きのセラミック配線基板を作製することが難しい。
【０００８】
（３）セラミック配線基板と樹脂配線基板の電気的接続に、プリプレグに形成するビアホールを用いる場合には、プリプレグにビアホールを形成するのが難しく歩留まりの低下を来している。また、接合時にプリプレグが流動するのでセラミック配線基板と樹脂配線基板の接合位置にズレが発生し電気的断線が発生する場合がある。
（４）セラミック配線基板と樹脂配線基板の電気的接続に導電性樹脂バンプを用いる場合には、導電性樹脂の導通抵抗が比較的大きいので、高信頼性を要求される電子部品を搭載させる場合には信頼性が低くなる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、寸法精度のよいセラミック配線基板と樹脂配線基板を用いて確実に接合でき、電気的断線がなく、安価で接合部の導通抵抗が低い複合配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る複合配線基板は、第１の配線パターンとビアホールを有し予め焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させて形成されたセラミック配線基板の片面又は両面と、第２の配線パターンとビアホールを有し第２のビアホールと接続する接続パッドを表面に露出して有する樹脂配線基板を接合してなる複合配線基板であって、セラミック配線基板の表面に露出する第１のビアホール、及び／又は第１のビアホールに接続する第１の配線パターンに接続して金属バンプを有し、金属バンプと接続パッドが接続されてセラミック配線基板と樹脂配線基板が電気的に接続され、しかも、樹脂配線基板に、電子部品をセラミック配線基板上に載置し樹脂配線基板で囲繞するキャビティ部を形成するための貫通孔からなる切り欠き部を有する。これにより、平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮するセラミック配線基板と切り欠き部を有する樹脂配線基板の接合によりキャビティ部付きであっても変形がなくて極めて寸法精度をよくすることができる。また、金属バンプを介して接合することによって電気的に導通抵抗を低くし、接続信頼性を高くすることができる。
【００１０】
ここで、複合配線基板は、セラミック配線基板がＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラスとＡｌ２Ｏ３からなり８００〜１１００℃の焼成温度で焼結できる低温焼成基板であるのがよい。これにより、セラミック配線基板は平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させることが容易にできて、変形や反りを低減することができる。
【００１１】
前記目的に沿う本発明に係る複合配線基板の製造方法は、第１の配線パターンとビアホールを設けるセラミック配線基板と第２の配線パターンとビアホールを設ける樹脂配線基板を接合して形成する複合配線基板の製造方法において、セラミック配線基板を、セラミックグリーンシートの複数枚を積層する積層体の上下面にセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないセラミックからなる拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧でセラミックグリーンシートの焼成温度で焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させた後、拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して形成する工程と、セラミック配線基板の樹脂配線基板との接合面となる側の第１のビアホールの先端部、及び／又は第１のビアホールと接続する第１の配線パターン上に金属導体ペーストを印刷し、焼成して金属バンプを形成する工程と、樹脂配線基板を、Ｃｕ箔付き樹脂基材を用いて表面に第２のビアホールと接続する接続パッドを形成すると共に、樹脂配線基板の所望の位置を切断して貫通孔からなる切り欠き部を形成する工程と、セラミック配線基板と樹脂配線基板を重ね合わせて金属バンプと接続パッドを接続させると共に、セラミック配線基板と樹脂配線基板を間に接着樹脂を介して加熱して接合する工程を有する。
【００１２】
これにより、セラミック配線基板は、拘束グリーンシートを介して加圧又は無加圧焼成することによって変形や、反りを少なくして形成でき、金属導体ペーストの印刷によって金属バンプを容易にビアホールや配線パターンに接続させて強固に接合して形成できる。また、変形の発生しない樹脂配線基板には、キャビティ部用の切り欠き部と金属バンプとの接合用の接続パッドを容易に形成できるので、金属バンプと接続パッドを容易に接続できると共に、間に接着樹脂を介して接合でき、セラミック配線基板と樹脂配線基板を精度よく強固に接合する複合配線基板の製造方法を提供することができる。
【００１３】
前記目的に沿う本発明に係る複合配線基板の他の製造方法は、第１の配線パターンとビアホールを設けるセラミック配線基板と第２の配線パターンとビアホールを設ける樹脂配線基板を接合して形成する複合配線基板の製造方法において、セラミック配線基板を、セラミックグリーンシートの複数枚を積層する積層体の上下面にセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないセラミックからなる拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧でセラミックグリーンシートの焼成温度で焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させた後、拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して形成する工程と、樹脂配線基板との接合面となる側のセラミック配線基板の第１のビアホールの先端部、及び／又は第１のビアホールと接続する第１の配線パターンの所定位置上に金属バンプを形成するために、セラミック配線基板の接合面となる面上に、所定位置に対応する位置に設けた貫通孔に金属導体ペーストを充填した拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧でセラミックグリーンシートの焼成温度で焼成した後、拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して金属バンプを形成する工程と、樹脂配線基板を、Ｃｕ箔付き樹脂基材を用いて表面に第２のビアホールと接続する接続パッドを形成すると共に、樹脂配線基板の所望の位置を切断して貫通孔からなる切り欠き部を形成する工程と、セラミック配線基板と樹脂配線基板を重ね合わせて金属バンプと接続パッドを接続させると共に、セラミック配線基板と樹脂配線基板を間に接着樹脂を介して加熱して接合する工程を有する。
【００１４】
これにより、セラミック配線基板は、拘束グリーンシートを介して加圧又は無加圧焼成することによって変形や、反りを少なくして形成でき、拘束グリーンシートに形成した貫通孔への金属導体ペーストの充填によって高さが高く、寸法精度のよい金属バンプを容易にビアホールや、配線パターンに接続させて強固に接合して形成できる。また、変形の発生しない樹脂配線基板には、キャビティ部用の切り欠き部と金属バンプとの接合用の接続パッドを容易に形成できるので、金属バンプと接続パッドを容易に接続できると共に、間に接着樹脂を介して接合でき、セラミック配線基板と樹脂配線基板を精度よく強固に接合する複合配線基板の製造方法を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る複合配線基板の説明図、図２（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同複合配線基板の製造方法で用いられるセラミック配線基板の製造方法の説明図、図３（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同複合配線基板の製造方法で用いられる樹脂配線基板の製造方法の説明図、図４（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同複合配線基板の他の製造方法で用いられるセラミック配線基板の製造方法の説明図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る複合配線基板１０は、複数枚のセラミックグリーンシートの焼成体からなる矩形状のセラミック配線基板１１と、１又は複数枚の樹脂基材の接合体からなる矩形状の樹脂配線基板１２が接合されて形成されている。この複合配線基板１０に用いられるセラミック配線基板１１は、例えば、低温焼成基板のセラミックグリーンシートに孔を穿設し、第１のビアホール１３用に、例えば、Ａｇ等からなる金属導体ペーストを充填し、第１の配線パターン１４用にセラミックグリーンシートの表面に、例えば、Ａｇ等からなる金属導体ペーストで印刷して、例えば、３枚からなるセラミックグリーンシートが積層され、両面から加圧しながら焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させて形成されている。更に、セラミック配線基板１１の表面に露出する第１のビアホール１３の先端部、及び／又は第１のビアホール１３に接続する第１の配線パターン１４の所定位置には、金属バンプ１５を接続して有している。
【００１７】
一方、樹脂配線基板１２は、Ｃｕ箔付き樹脂基材に孔が穿設され、更に、Ｃｕ箔をエッチングしてパターンが形成され、無電界Ｃｕめっき及び電界Ｃｕめっきが施されることで、第２のビアホール１６や第２の配線パターン１７等を有し、１又複数枚をプリプレグ等で接合するようにして形成されている。更に、樹脂配線基板１２には、第２のビアホール１６と接続する接続パッド１８を表面に露出させて有している。
【００１８】
セラミック配線基板１１と樹脂配線基板１２の接合体からなる複合配線基板１０は、セラミック配線基板１１の金属バンプ１５と、樹脂配線基板１２の接続パッド１８が接続されることで、電気的接続がなされている。しかも、複合配線基板１０は、コンデンサや、半導体素子等の電子部品１９をセラミック配線基板１１上に載置して樹脂配線基板１２で囲繞するキャビティ部２０を形成するために、樹脂配線基板１２に貫通孔からなる１又は複数個の切り欠き部２１を有している。この複合配線基板１０は、加圧焼成して極めて寸法精度のよいセラミック配線基板１１に、切り欠き部２１を有する極めて寸法精度のよい樹脂配線基板１２を接合して形成されるので、極めて寸法精度のよいキャビティ部付き配線基板とすることができる。
【００１９】
セラミック配線基板１１は、これを作製するためのセラミック基材が８００〜１１００℃の低温の焼成温度で焼結可能な、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラスを、例えば、５０〜６５重量％（好ましくは、６０重量％）と、Ａｌ２Ｏ３を、例えば、５０〜３５重量％（好ましくは、４０重量％）からなる低温焼成基板であるのがよい。この低温焼成基板は、シート状のセラミックグリーンシートから所望の大きさに切断して、容易に平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向の焼成収縮させて焼成できるので、寸法精度のよいセラミック配線基板１１を容易に作製することができる。
【００２０】
次いで、本発明の一実施の形態に係る複合配線基板１０の製造方法を説明する。
先ず、図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、複合配線基板１０に用いられるセラミック配線基板１１の製造方法を説明する。
図２（Ａ）に示すように、セラミック配線基板１１を形成するためのセラミックグリーンシート２２は、例えば、８００〜１１００℃の低温で焼結可能な、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラスと、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミック粉末にバインダー、溶剤、及び可塑剤を添加して混合し、ドクターブレード法等で所望の厚みのシート状にし、所望の大きさの矩形状に切断して形成する。次に、複数枚の各セラミックグリーンシート２２には、セラミックグリーンシート２２間の導通を形成するための貫通孔をプレス金型やＮＣマシーン等を使用して穿設する。そして、この貫通孔には、第１のビアホール１３を形成するためにＡｇ系等の金属導体ペーストを充填する。また、各セラミックグリーンシート２２の表面には、第１の配線パターン１４を形成するためにＡｇ系等の金属導体ペーストを用いてスクリーン印刷する。
【００２１】
これらのセラミックグリーンシート２２は、重ね合わせて積層して積層体を形成し、更に、この積層体には、上下面の最外層表面にセラミックグリーンシート２２の焼成温度では焼結しない、例えば、高純度のＡｌ２Ｏ３からなる拘束グリーンシート２３を積層する。そして、積層体は、拘束グリーンシート２３を介して外部より、例えば、約１００Ｎで加圧しながら、又は加圧を行わないで、８００〜１１００℃程度の低温の焼成温度で焼成されて、例えば、外形寸法が１００×１００ｍｍ程度、厚さが０．５ｍｍ程度のセラミック配線基板１１を形成している。なお、このセラミック配線基板１１は、拘束グリーンシート２３で拘束されて焼成されることで、セラミックグリーンシート２２の平面方向の焼成収縮が抑制され、セラミックグリーンシート２２の厚み方向に焼成収縮されて形成されている。また、セラミック配線基板１１は、拘束グリーンシート２３を介して加圧されて焼成されることで、セラミックグリーンシート２２の平面方向の焼成収縮が抑制され、セラミックグリーンシート２２の厚み方向に焼成収縮されて形成されていると同時に、反りや、曲がりが抑制されて形成されている。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示すように、第１の配線パターン１４と、第１のビアホール１３を有するセラミック配線基板１１は、セラミック配線基板１１の表層に焼結されずに付着して残っている拘束用グリーンシート２３の未焼結セラミック２３ａを剥離除去することで形成される。この拘束用グリーンシート２３は、焼成されることで、シート内に含まれていた樹脂、溶剤等が除去されてセラミック粉体のみの未焼結セラミック２３ａとなっているので、セラミック配線基板１１から容易に剥離除去することができる。
【００２３】
次に、図２（Ｃ）に示すように、セラミック配線基板１１には、樹脂配線基板１２との接合面となる側の第１のビアホール１３の先端部、及び／又は第１のビアホール１３と接続する第１の配線パターン１４上の所定位置に接続するようにして、例えば、Ａｇ系等の金属導体ペーストを用いてスクリーン印刷し、焼成してセラミック配線基板１１の表面から若干盛り上がった形状の金属バンプ１５を形成している。
【００２４】
次いで、図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、複合配線基板１０に用いられる樹脂配線基板１２の製造方法を説明する。なお、樹脂配線基板１２は、Ｃｕ箔が接着されたガラスエポキシ基材を、通常のエッチング方式で回路配線パターンを形成した樹脂基板を用いることができるが、ここでは、配線密度の高い樹脂配線基板１２の製造方法を説明する。
図３（Ａ）に示すように、両面にＣｕ箔２４が接合された、例えば、ＢＴ樹脂（ビスマイレイミドトリアジンを主成分にした樹脂）や、ポリイミド樹脂等の高耐熱性、誘電特性、絶縁特性、加工性等に優れる樹脂からなるＣｕ箔付き樹脂基材２５には、ドリルマシーンや、パンチングマシーン等を用いて、第２のビアホール１６用の貫通孔を穿設している。この貫通孔の壁面、及び表、裏面のＣｕ箔２４の表面には、無電界Ｃｕめっき、及び電界Ｃｕめっきを施してＣｕめっき被膜２６を形成し、表、裏面を導通状態とするための第２のビアホール１６を形成している。次に、表、裏面のＣｕめっき被膜２６の表面には、感光性のアクリル樹脂を主成分とするドライフィルムを第２のビアホール１６の中心部空洞を塞ぎながら展着し、所望のパターンが得られるようにパターンマスクを当接して露光し、現像して形成するフォトリソグラフィ法で、所望のパターンと逆パターンを開口部とするエッチングレジストマスク２７を形成している。
【００２５】
次に、図３（Ｂ）に示すように、エッチングレジストマスク２７の開口部から露出するＣｕ箔２４、及びＣｕめっき被膜２６からなる金属層には、例えば、塩化第２鉄溶液、塩化第２銅溶液、アルカリエッチャント、又は過酸化水素−硫酸系エッチャント等のエッチング液を噴射させてエッチング処理を行っている。このエッチング処理によって、エッチングレジストマスク２７の開口部から露出する金属層を除去し、更に、エッチングレジストマスク２７を、例えば、ドライフィルムがアルカリ可溶タイプの場合の剥離液が５０℃、３％程度の水酸化ナトリウム水溶液等であるような剥離液を用いて、ドライフィルムを膨潤させながら金属層から剥離除去して第２の配線パターン１７を形成している。また、セラミック配線基板１１との接合面となる側の面には、金属バンプ１５と接続させるための接続パッド１８となり、第２のビアホール１６と接続している第２の配線パターン１７を形成している。
【００２６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、樹脂配線基板１２には、所望の位置を切断して貫通孔とし、この貫通孔の壁面でコンデンサや、半導体素子等の電子部品を囲繞するための、例えば、５×５ｍｍ程度の切り欠き部２１を１又は複数個形成している。
【００２７】
次に、図３（Ｄ）に示すように、更に、樹脂配線基板１２には、セラミック配線基板１１との接合面となる側の第２の配線パターン１７の内の必要部分である接続パッド１８を開口部から露出させ、その他の部分を外部から保護するための絶縁性樹脂等からなる保護膜２８を形成している。また、樹脂配線基板１２の表面側にも、例えば、半導体素子と電気的に接続させるためのワイヤボンドパッド等を開口部から露出させて形成するための絶縁性樹脂等からなる保護膜２８を形成している。
【００２８】
次いで、上述のようにして作製されたセラミック配線基板１１と、セラミック配線基板１１と実質的に同じ外形寸法で、例えば、厚みが０．３ｍｍ程度からなる樹脂配線基板１２は、重ね合わされてセラミック配線基板１１の金属バンプ１５と、樹脂配線基板１２の接続パッド１８が、例えば、半田等を介して接続させて電気的導通を形成している。この接続と共に、セラミック配線基板１１と樹脂配線基板１２の絶縁体部分は、セラミック配線基板１１と樹脂配線基板１２の間に予め、例えば、エポキシ接着剤からなる接着樹脂シートを載置させておいたり、重ね合わせた後のセラミック配線基板１１と樹脂配線基板１２の間に接着樹脂液を注入したりして接合し、複合配線基板１０を作製している。
【００２９】
次いで、本発明の一実施の形態に係る複合配線基板１０の他の製造方法を説明する。
ここでは、前述の本発明の一実施の形態に係る複合配線基板１０の製造方法とは、複合配線基板１０に用いられるセラミック配線基板１１の製造方法が異なり、その外の製造方法は同じであるので、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、セラミック配線基板１１の製造方法について詳細に説明し、その外の説明は省略する。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、セラミック配線基板１１を形成するためのセラミックグリーンシート２２は、前述の場合と同様にして形成されている。複数枚のこのセラミックグリーンシート２２には、前述の場合と同様な方法で貫通孔に第１のビアホール１３を形成するための金属導体ペーストが充填、及び第１の配線パターン１４を形成するための金属導体ペーストがスクリーン印刷されている。そして、これらのセラミックグリーンシート２２は、前述の場合と同様に重ね合わせて積層して積層体を形成し、更に、この積層体の上下面の最外層表面にセラミックグリーンシート２２の焼成温度では焼結しない、拘束グリーンシート２３を積層している。積層体は、拘束グリーンシート２３を介して外部より加圧しながら、又は加圧は行わないで、前述の場合と同様に低温の焼成温度で焼成されて、セラミック配線基板１１を形成している。このセラミック配線基板１１は、拘束グリーンシート２３で拘束して焼成して、セラミックグリーンシート２２の平面方向の焼成収縮を抑制し、セラミックグリーンシート２２の厚み方向に焼成収縮して形成している。また、セラミック配線基板１１が加圧して焼成される場合には、セラミックグリーンシート２２の平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮して形成されると同時に、反りや、曲がりを抑制して形成されている。
【００３１】
次に、図４（Ｂ）に示すように、第１の配線パターン１４と、第１のビアホール１３を有するセラミック配線基板１１は、前述の場合と同様に、セラミック配線基板１１の表層に焼結されずに付着して残っている拘束用グリーンシート２３の未焼結セラミック２３ａを剥離除去することで形成される。この拘束用グリーンシート２３は、焼成されるとシート内に含まれていた樹脂、溶剤等が除去されてセラミック粉体のみの未焼結セラミック２３ａとなっているので、セラミック配線基板１１の表面から容易に剥離除去することができる。
【００３２】
次に、図４（Ｃ）に示すように、セラミック配線基板１１の樹脂配線基板１２との接合面となる側には、第１のビアホール１３の先端部、及び／又は第１のビアホール１３と接続する第１の配線パターン１４の所定位置に形成され、樹脂配線基板１２との接合を行うための金属バンプ１５ａを形成するために、セラミックグリーンシート２２の焼成温度では焼結しない拘束グリーンシート２３が積層される。この積層される拘束グリーンシート２３には、金属バンプ１５ａを形成する位置に対応する所定位置に貫通孔が穿設して設けられ、この貫通孔に、例えば、Ａｇ系等の金属導体ペーストが充填されている。そして、拘束グリーンシート２３が積層されたセラミック配線基板１１を加圧しながら、又は無加圧で、セラミックグリーンシート２２の焼成温度で焼成して、第１のビアホール１３の先端部、及び／又は第１のビアホール１３と接続する第１の配線パターン１４上に接合し、貫通孔内に立設する金属バンプ１５ａを形成している。
【００３３】
次に、図４（Ｄ）に示すように、焼成後は、セラミック配線基板１１の表層に焼結されずに付着して残っている拘束グリーンシート２３の未焼結セラミック２３ａを剥離除去し、セラミック配線基板１１上に、寸法精度よく、高さの高い金属バンプ１５ａを形成している。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１及びこれに従属する請求項２記載の複合配線基板は、第１の配線パターンとビアホールを有し予め焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させて形成されたセラミック配線基板の片面又は両面と、第２の配線パターンとビアホールを有し第２のビアホールと接続する接続パッドを表面に露出して有する樹脂配線基板を接合してなる複合配線基板であって、セラミック配線基板の表面に露出する第１のビアホール、及び／又は第１のビアホールに接続する第１の配線パターンに接続して金属バンプを有し、金属バンプと接続パッドが接続されてセラミック配線基板と樹脂配線基板が電気的に接続され、しかも、樹脂配線基板に、電子部品をセラミック配線基板上に載置し樹脂配線基板で囲繞するキャビティ部を形成するための貫通孔からなる切り欠き部を有するので、セラミック配線基板と切り欠き部のある樹脂配線基板の接合によりキャビティ部付きであっても変形がなくて極めて寸法精度をよくすることができる。また、金属バンプを介して接合することによって電気的に導通抵抗を低くし、接続信頼性を高くすることができる。
【００３５】
特に、請求項２記載の複合配線基板は、セラミック配線基板がＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラスとＡｌ２Ｏ３からなり８００〜１１００℃の焼成温度で焼結できる低温焼成基板であるので、平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させることが容易にでき、変形や反りを低減することができる。
【００３６】
請求項３記載の複合配線基板の製造方法は、セラミック配線基板を、セラミックグリーンシートの複数枚を積層する積層体の上下面に前記セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないセラミックからなる拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧でセラミックグリーンシートの焼成温度で焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させた後、拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して形成する工程と、セラミック配線基板の樹脂配線基板との接合面となる側の第１のビアホールの先端部、及び／又は第１のビアホールと接続する第１の配線パターン上に金属導体ペーストを印刷し、焼成して金属バンプを形成する工程と、樹脂配線基板を、Ｃｕ箔付き樹脂基材を用いて表面に第２のビアホールと接続する接続パッドを形成すると共に、樹脂配線基板の所望の位置を切断して貫通孔からなる切り欠き部を形成する工程と、セラミック配線基板と樹脂配線基板を重ね合わせて金属バンプと接続パッドを接続させると共に、セラミック配線基板と樹脂配線基板を間に接着樹脂を介して加熱して接合する工程を有するので、セラミック配線基板は、拘束グリーンシートを介して加圧又は無加圧焼成することによって変形や、反りを少なくして形成でき、金属導体ペーストの印刷によって金属バンプを容易にビアホールや配線パターンに接続させて強固に接合して形成できる。また、変形の発生しない樹脂配線基板には、キャビティ部用の切り欠き部と金属バンプとの接合用の接続パッドを容易に形成でき、金属バンプと接続パッドを容易に接続できると共に、間に接着樹脂を介して接合でき、セラミック配線基板と樹脂配線基板を精度よく強固に接合する複合配線基板の製造方法を提供することができる。
【００３７】
請求項４記載の複合配線基板の製造方法は、セラミック配線基板を、セラミックグリーンシートの複数枚を積層する積層体の上下面にセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないセラミックからなる拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧でセラミックグリーンシートの焼成温度で焼成して平面方向の焼成収縮を抑制し、厚み方向に焼成収縮させた後、拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して形成する工程と、樹脂配線基板との接合面となる側のセラミック配線基板の第１のビアホールの先端部、及び／又は第１のビアホールと接続する第１の配線パターンの所定位置上に金属バンプを形成するために、セラミック配線基板の接合面となる面上に、所定位置に対応する位置に設けた貫通孔に金属導体ペーストを充填した拘束グリーンシートを積層し、加圧、又は無加圧でセラミックグリーンシートの焼成温度で焼成した後、拘束グリーンシートの未焼結セラミックを剥離除去して金属バンプを形成する工程と、樹脂配線基板を、Ｃｕ箔付き樹脂基材を用いて表面に第２のビアホールと接続する接続パッドを形成すると共に、樹脂配線基板の所望の位置を切断して貫通孔からなる切り欠き部を形成する工程と、セラミック配線基板と樹脂配線基板を重ね合わせて金属バンプと接続パッドを接続させると共に、セラミック配線基板と樹脂配線基板を間に接着樹脂を介して加熱して接合する工程を有するので、セラミック配線基板は、拘束グリーンシートを介して加圧又は無加圧焼成することによって変形や、反りを少なくして形成でき、拘束グリーンシートに形成した貫通孔への金属導体ペーストの充填によって高さが高く、寸法精度のよい金属バンプを容易にビアホールや、配線パターンに接続させて強固に接合して形成できる。また、変形の発生しない樹脂配線基板には、キャビティ部用の切り欠き部と金属バンプとの接合用の接続パッドを容易に形成でき、金属バンプと接続パッドを容易に接続できると共に、間に接着樹脂を介して接合でき、セラミック配線基板と樹脂配線基板を精度よく強固に接合する複合配線基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る複合配線基板の説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同複合配線基板の製造方法で用いられるセラミック配線基板の製造方法の説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同複合配線基板の製造方法で用いられる樹脂配線基板の製造方法の説明図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同複合配線基板の他の製造方法で用いられるセラミック配線基板の製造方法の説明図である。
【図５】従来の複合配線基板の説明図である。
【符号の説明】
１０：複合配線基板、１１：セラミック配線基板、１２：樹脂配線基板、１３：第１のビアホール、１４：第１の配線パターン、１５、１５ａ：金属バンプ、１６：第２のビアホール、１７：第２の配線パターン、１８：接続パッド、１９：電子部品、２０：キャビティ部、２１：切り欠き部、２２：セラミックグリーンシート、２３：拘束グリーンシート、２３ａ：未焼結セラミック、２４：Ｃｕ箔、２５：樹脂基材：２６：Ｃｕめっき被膜、２７：エッチングレジストマスク、２８：保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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